織物頂破強(qiáng)力或脹破強(qiáng)力的測試方法主要有三種：脹破法、彈子頂破法和鋼球法。國外如美國、日本、韓國、加拿大、澳大利亞等主要采用脹破法測試。在國內(nèi)，也引進(jìn)了改測試方法，我國的GB/T 7742.1-2005《紡織品織物脹破性能 第1部分：脹破強(qiáng)力和脹破擴(kuò)張度的測定液壓法》標(biāo)準(zhǔn)引用了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 13938-1:1999中的脹破測試法。

 

測試原理：

 

將試樣夾在可延伸的膜片上，在膜片下面施加液體壓力，并以恒定速度增加液體體積，使膜片和試樣膨脹直至試樣破裂即測得脹破強(qiáng)力，這個(gè)方法同時(shí)還能測試出樣品的脹破擴(kuò)張度。

 

國家標(biāo)準(zhǔn)《棉針織內(nèi)衣》在修訂前，頂破強(qiáng)力采用彈子頂破法測試，即利用一個(gè)25mm的圓形彈子頂壓針織物來測試。而2005年制定的GB/T 19976-2005《紡織品 頂破強(qiáng)力的測定 鋼球法》標(biāo)準(zhǔn)所列出的測試方法與之前相比有兩點(diǎn)差異：一是頂破的彈子(鋼球)直徑改為38mm，二是規(guī)定強(qiáng)力測試儀器為國際通用的CRE(等速伸長型)強(qiáng)力儀。

 

脹破機(jī)理：

 

平紋組織會(huì)形成平行于織物縱向的裂口，而且沿著織物的橫向有較多的線圈脫散，而珠地組織的破壞裂口為破洞形狀，破壞主要表現(xiàn)為紗線的斷裂，幾乎不會(huì)形成線圈脫散。

 

三種方法具有相似的破壞機(jī)理：弱環(huán)理論

 

由弱環(huán)理論可知：針織物在受到頂破或脹破作用時(shí)，會(huì)在某一強(qiáng)力最弱處首先產(chǎn)生破壞，進(jìn)而在此破壞處產(chǎn)生應(yīng)力集，隨著試驗(yàn)地進(jìn)行，平紋織物在破壞的周圍會(huì)有大量的線圈沿橫向脫散，裂口沿縱向不斷擴(kuò)展，珠地織物則會(huì)有更多的紗線發(fā)生斷裂，其裂口會(huì)沿四周擴(kuò)展。

 

測試結(jié)果：

 

不同的測試方法對(duì)結(jié)果的比較如下：

 

1)鋼球的直徑比彈子大，鋼球法獲得的頂破強(qiáng)力也較彈子頂破法大；

 

2)三種測試方法具有相似的破壞機(jī)理，織物破壞后的裂口形狀也基本相同；

 

3)三種測試方法的結(jié)果相互之間具有良好的線性關(guān)系，三者之間具有很好的相關(guān)性。

 

織物脹破定義：

 

織物在一垂直織物平面的負(fù)荷作用下鼓起、擴(kuò)張破裂的現(xiàn)象稱為脹破。織物的脹破強(qiáng)力是織物的一個(gè)重要力學(xué)指標(biāo)。

 

測試意義：

 

拉伸強(qiáng)度對(duì)某些織物(如針織物和花邊)不太適宜，但可用脹破強(qiáng)度來代替。織物破損時(shí)往往同時(shí)受到經(jīng)向、緯向、斜向等方面的壓力，特別是某些針織品(如緯編織物)具有直向延伸、橫向收縮的特征，直向和橫向相互影響較大，如采用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)，必須對(duì)經(jīng)向、緯向和斜向分別測試，而破裂強(qiáng)度則可以對(duì)織物強(qiáng)度作一次性評(píng)價(jià)。

 

脹破機(jī)理：

 

機(jī)織物：在非經(jīng)緯紗方向的織物變形，是由經(jīng)緯兩組紗線相互剪切產(chǎn)生，其伸長變形較經(jīng)緯方向要大，在頂力作用下，首先在變形能力較小的方向和強(qiáng)度最薄弱處的紗線斷裂，接著沿著經(jīng)向或緯向相對(duì)撕裂，因而裂口一般成直線形。如果織物的經(jīng)緯向變形能力相近，頂破時(shí)經(jīng)緯紗接近同時(shí)斷裂，裂口常為L或者T字形，說明經(jīng)緯紗同時(shí)發(fā)揮最大作用，頂破強(qiáng)力較直線形的裂口情況要高。

 

針織物：各線圈勾結(jié)連成一片，共同承受伸長變形，直至織物撕裂。

 

非織造布：主要是纖維的斷裂和纖維網(wǎng)的松散化，頂破口是一個(gè)隆起的松散纖維包，脹破是纖維網(wǎng)扯松開裂狀。

 

GB/T 7742.1織物脹破強(qiáng)度測試方案：

 

數(shù)字式織物脹破強(qiáng)力機(jī)用于檢測梭織、針織、無紡布、紙或板材的頂破強(qiáng)度和高度，采用液壓鼓爆的方式。通過智能控制算法精準(zhǔn)控制脹破時(shí)間，具備手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。配備PC端控制軟件，操作簡單，可對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并打印，支持所有的標(biāo)準(zhǔn)要求測試面積，完全滿足不同標(biāo)準(zhǔn)的要求。

 

試驗(yàn)原理：

 

把試樣夾固定在可變形的薄膜上﹐然后通過液壓擠壓薄膜直至織物被脹破。脹破樣品所需的總壓力和擠壓薄膜所需壓力的差就是織物脹破強(qiáng)度。

 

試驗(yàn)樣品：

 

1、批次取樣--作為接受測試的批次取樣﹐隨機(jī)抽取一定量的符合材料性能或供應(yīng)。

 

2、實(shí)驗(yàn)室取樣--接受測試的實(shí)驗(yàn)室取樣﹐是將批次取樣的每卷最外面去掉至少1米后﹐再取幅寬1米的布樣。從批次取樣選取出的圓筒形針織物或每卷中剪至少305mm寬的帶狀樣品。

 

3、測試樣品--每個(gè)試樣取10個(gè)樣品﹐每個(gè)樣品至少125mm2。

 

試驗(yàn)校正：

 

1、測試儀常規(guī)的校準(zhǔn)--測試五片標(biāo)準(zhǔn)的鋁箔來檢查測試儀﹐至少每月一次。五片標(biāo)準(zhǔn)的鋁箔的平均脹破強(qiáng)力不應(yīng)超過鋁箔包裝上的數(shù)值的±5%。

 

2、壓力計(jì)的校正--校正壓力計(jì)﹐和使用時(shí)的傾角一致﹐使用活塞式或水銀柱式壓力校正方法。校正時(shí)最好是讓壓力計(jì)置于正常使用時(shí)所在的位置。

 

3、如不能達(dá)成協(xié)議﹐按照Tappi方法T-403 OS-74中的說明來檢測測試儀。

 

注﹕讀數(shù)偏低的原因有計(jì)量器誤差(偏向或非線性)﹐計(jì)量器擴(kuò)張過高﹐計(jì)量器指針的摩擦﹐液壓系統(tǒng)或計(jì)量器內(nèi)有空氣﹐零刻度處的薄膜下垂過低﹐充液速率偏慢(手動(dòng)式測試機(jī))。讀數(shù)偏高的原因有計(jì)量器誤差(偏向或非線性)﹐計(jì)量器指針?biāo)蓜?dòng)(偏過數(shù)值)﹐計(jì)量器指針由于阻擋針而彎曲﹐夾持力不足(滑動(dòng))﹐夾持力不勻(部份滑動(dòng))﹐薄膜硬或彈性不足﹐零刻度薄膜高過夾具平面﹐多層測試﹐充液速率偏快(手動(dòng)式測試機(jī))﹐和兩次破裂。如果計(jì)量器使用是意外超過量程﹐在再次使用之前必須校正。

 

試驗(yàn)步驟：

 

儀器校正

 

1、必須經(jīng)常檢查儀器是否符合規(guī)定的要求，檢驗(yàn)儀器各部件是否均能正常地工作。

 

2、如有需要可采用鋁箔片等標(biāo)準(zhǔn)膜片對(duì)脹破試驗(yàn)儀的綜合性能進(jìn)行校驗(yàn)。

 

3、彈性膜片發(fā)生明顯形變時(shí)必須更換。在沒有試樣的情況下，使膜片膨脹至一定的高度，觀察膜片形狀，若與正常的球冠形有明顯的差異應(yīng)更換膜片。

 

4、試樣的夾持

 

5、將試樣覆蓋在膜片上，呈平坦無張力狀態(tài)，用環(huán)形夾具牢固地將試樣夾緊。

 

6、加壓時(shí)注意試樣不得被夾具損壞。

 

7、預(yù)試試驗(yàn)前將事先準(zhǔn)備的二個(gè)附加試樣按上述規(guī)定進(jìn)行預(yù)試，觀察其織物直至破裂出現(xiàn)時(shí)的脹破強(qiáng)度是否在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)完成。如不符，可根據(jù)儀器的條件應(yīng)調(diào)節(jié)加壓速率，使平均脹破時(shí)間在規(guī)定范圍內(nèi)。一般織物規(guī)定為30±10s，毛型織物規(guī)定為15±10s。

 

8、確定性試驗(yàn)用調(diào)節(jié)好的加壓速率，對(duì)試樣逐個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)，記錄試樣的脹破強(qiáng)度和脹破擴(kuò)張度。如果試樣破裂在夾具圓環(huán)邊緣，應(yīng)另取試樣重做。

 

9、膜片校正數(shù)用與上述試驗(yàn)相同的流體速度，在沒有試樣的情況下用夾具夾住膜片，使膜片膨脹達(dá)到上述試樣平均脹破擴(kuò)張度時(shí)所需的壓力，這一壓力就是膜片校正數(shù)。

 

結(jié)果計(jì)算：

 

1、計(jì)算每個(gè)試樣的脹破強(qiáng)度﹐即用脹破樣品的總壓力減去使薄膜變形所需的壓力。

 

2、報(bào)告每個(gè)樣品的脹破強(qiáng)度和批次取樣和實(shí)驗(yàn)室取樣的平均脹破強(qiáng)度。

 

3、報(bào)告測試所用的儀器類型。